有機污染物的植物修復昨天，爸爸說要做牛排，我以為是他隨便說說的而已，沒想到，他居然真的去做了，他從外面買來牛肉，番茄醬，花生油等等，到了晚上，他就開始動手做了。他把牛肉放在微波爐的專用工具，然后倒上花生油，兩面都倒一下，然后，放入微波爐里，使用烤箱功能，烤了大約二十幾分鐘，端出來后，你是不是以為就可以開吃了？不是哦，吃牛排怎么能少得了配料？爸爸把番茄醬倒入碗里，小心的放入微波爐里，幾分鐘后，“叮”的一聲，是的，牛排大功告成！媽媽拿了兩個小碟子，還有小叉子，放在我和爸爸的面前，爸爸把番茄醬倒入碟子上，然后爸爸幫我切牛排，一塊一塊的，我迫不及待的叉了一塊，然后粘一點兒番茄醬，嘗了一口。“啊！真好吃耶，”我一邊嚼，一邊肯定的點點頭，說，“就是有一點點硬。”爸爸說：“應該是烤了太久了。”我聽后，說：“嗯，不過也很好吃啊。”“嘿嘿，你爸爸的手藝也不錯吧。”我爸爸笑了，我也跟著他笑。爸爸真好，給我做牛排吃！有機污染物的植物修復有機污染物的植物修復昨天，爸爸說要做牛排，我以為是他隨便說說的而已，沒想到，他居然真的去做了，他從外面買來牛肉，番茄醬，花生油等等，到了晚上，他就開始動手做了。他把牛肉放在微波爐的專用工具，然后倒上花生油，兩面都倒一下，然后，放入微波爐里，使用烤箱功能，烤了大約二十幾分鐘，端出來后，你是不是以為就可以開吃了？不是哦，吃牛排怎么能少得了配料？爸爸把番茄醬倒入碗里，小心的放入微波爐里，幾分鐘后，“叮”的一聲，是的，牛排大功告成！媽媽拿了兩個小碟子，還有小叉子，放在我和爸爸的面前，爸爸把番茄醬倒入碟子上，然后爸爸幫我切牛排，一塊一塊的，我迫不及待的叉了一塊，然后粘一點兒番茄醬，嘗了一口。“啊！真好吃耶，”我一邊嚼，一邊肯定的點點頭，說，“就是有一點點硬。”爸爸說：“應該是烤了太久了。”我聽后，說：“嗯，不過也很好吃啊。”“嘿嘿，你爸爸的手藝也不錯吧。”我爸爸笑了，我也跟著他笑。爸爸真好，給我做牛排吃！植物促進根際微生物對有機污染物的轉(zhuǎn)化作用，已被很多研究所證實。植物根際的菌根真菌與植物形成共生作用，有其獨特的酶途徑，用以降解不能被細菌單獨轉(zhuǎn)化的有機物。植物根際分泌物刺激了細菌的轉(zhuǎn)化作用，在根區(qū)形成了有機碳，根細胞的死亡也增加了土壤有機碳，這些有機碳的增加可阻止有機化合物向地下水轉(zhuǎn)移，也可增加微生物對污染物的礦化作用（Chaineau等2000，吳畏等2019）。董春香等（2019）在研究除草劑阿特拉津的生物降解時，發(fā)現(xiàn)微生物對阿特拉津的礦化作用與土壤有機碳成分直接相關(guān)。植物促進根際微生物對有機污染物的轉(zhuǎn)化作用，已被很多研究所證實。植物根際的菌根真菌與植物形成共生作用，有其獨特的酶途徑，用以降解不能被細菌單獨轉(zhuǎn)化的有機物。植物根際分泌物刺激了細菌的轉(zhuǎn)化作用，在根區(qū)形成了有機碳，根細胞的死亡也增加了土壤有機碳，這些有機碳的增加可阻止有機化合物向地下水轉(zhuǎn)移，也可增加微生物對污染物的礦化作用（Chaineau等2000，吳畏等2019）。董春香等（2019）在研究除草劑阿特拉津的生物降解時，發(fā)現(xiàn)微生物對阿特拉津的礦化作用與土壤有機碳成分直接相關(guān)。四、植物修復有機污染物的研究與應用

1、影響植物修復的因素

環(huán)境條件包括土壤水分、pH、有機質(zhì)含量、孔隙度等,這些因素會間接決定土壤微生物的數(shù)量、種類和生物活性。Brown等（1994）指出pH的變化顯著影響耐重金屬植物對重金屬的吸收,在不同pH值處理的被Zn、Cr污染的土壤盆栽試驗中,天藍遏藍菜（T·

careulescens）吸收的Zn、Cr量大小值隨土壤pH值下降而增加。

污染物性質(zhì)在低pH值下重金屬呈吸附態(tài)進入土壤溶液,會增加植物對重金屬的生物獲取量。有機化合物的親水性大小是影響它能否被植物吸收的因素之一,親水性越大,進入土壤溶液的機會越小,被植物吸收量越少。通常多環(huán)芳烴（PAHs）環(huán)的數(shù)目越多越難被植物降解。吳龍華等（2019）指出在土壤中加入EDTA會增加金屬的活性和可溶性,但EDTA活化土壤重金屬存在污染地下水的風險,這一點必須加以考慮。

植物種類

Paterson等（1990）發(fā)現(xiàn)有88種植物能有效吸收和富集70余種有機污染物;Bellin和O′Connor（1990）發(fā)現(xiàn)有些植物對重金屬的耐受性特別高,其體內(nèi)重金屬含量是同類土壤上其他植物的100倍或1000倍。如果能找到或馴化出這種植物(超富集植物),植物修復效率將大幅提高。遏藍菜屬植物Thlaspirotundifoliumspp.cepaeifolium是已知的唯一能富集Pb的植物。不同植物甚至同一種植物的亞種或變種所產(chǎn)生的分泌物和酶的種類、數(shù)量、功效是不同的,這對植物修復的功效產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)基因工程改造的植物能顯著提高修復的功效。如改造的擬南芥菜和煙草在能殺死未改造種的Hg2+濃度下存活,并把有毒的Hg2+變?yōu)榈投鹊膯钨|(zhì)Hg揮發(fā)掉。根系分布許多植物根系分布很窄,穿透的深度受土壤條件和土壤結(jié)構(gòu)的影響。Blaylock等（2019）用芥菜型油菜（Brassicajuncea）提取土壤中的Pb污染物時,其深度最多只能達到15cm,而Pb的移動范圍在15～45cm。但在有些情況下,根的深度可達110cm,并擴展到高濃度的污染物的土壤中。修復過程發(fā)生時植物根系必須和污染物接觸,所以根系的分布深度直接影響著被修復土壤或地下水的深度。多數(shù)能富集重金屬污染物的植物根系分布在土壤表層,這對植物修復的效果會產(chǎn)生影響。污染物濃度和滯留時間柳樹(Salixnigra)能降解除草劑Bentazon,但當除草劑的濃度太高時,會對植物產(chǎn)生毒害,使植物無法生長或引起植物生長的衰退。Conger等（2019）指出濃度在1000～2000mg·kg時,Bentazon對6種植物產(chǎn)生毒害。土壤中存留幾年的污染物的生物獲取量比新鮮污染物要少的多,降低植物的修復功效（Bruce2019）。2、植物促進農(nóng)藥的降解研究

植物以多種方式協(xié)助微生物轉(zhuǎn)化氯代有機化合物，其根際在生物降解中起著重要的作用并可以加速許多農(nóng)藥以及三氯乙烯的降解。首先，植物根際的菌根真菌與植物形成共生作用，并有著獨特的酶途徑，用以降解不能被細菌單獨轉(zhuǎn)化的有機物；其次，植物根際分泌物刺激了細菌的轉(zhuǎn)化作用。植物可向土壤環(huán)境中釋放大量分泌物（糖類、醇類和酸類等），其數(shù)量約占年光合作用產(chǎn)量的10％～20％；另外，植物為微生物提供適宜的生存場所，并可為好氧菌提供好氧環(huán)境使好氧轉(zhuǎn)化作用能夠正常進行。植物微生物界面相互作用以加速降解的研究是當今世界的活躍領(lǐng)域，也是氯代有機合物土壤修復技術(shù)的一個良好發(fā)展方向。

Sandman等（1984）研究證明許多植物根際區(qū)的農(nóng)藥降解速度快，降解率與根際區(qū)微生物數(shù)量的增加呈正相關(guān)，而且發(fā)現(xiàn)多種微生物聯(lián)合的群落比單一種的群落對化合物的降解有更廣泛的適應范圍。但并非所有植物對化學物質(zhì)都有降解能力。這之間的關(guān)系有很強的選擇性，主要原因是不同植物種分泌不同的物質(zhì)，而不同微生物對根系分泌物有所選擇。另外，植物對化學物質(zhì)的適應或敏感程度也不相同。Sandmann等（1984）指出使用2,4-D除草劑后，降解2,4-D這種除草劑的細菌群落數(shù)量在甘蔗根際有增加，但在非洲三葉草根際不增加。2,4-D對除去雙子葉雜草有效而不傷害甘蔗，這表明甘蔗根際微生物群落有保護植物免受化學物質(zhì)傷害作用的可能性（農(nóng)藥--刺激植物產(chǎn)生分泌物--促進微生物繁殖）。4、其它方面的研究除了除草劑、殺蟲劑等有機化合物在植物根際生物降解的研究外，近年來對非農(nóng)用化合物的降解研究也不斷有報道，其趨勢幾乎與農(nóng)用化合物降解研究相匹配。例如：從被石油污染的水稻田里分離的根際微生物證明了石油殘存物可被加速分解。有研究發(fā)現(xiàn)在有石油污染的水稻田土壤中分離出的芽孢桿菌（Bacillussp.）僅在有水稻根系分泌物存在的情況下才能在石油殘留物中生長。這表明水稻根系促進了特定的微生物消除石油殘留物。

除了可清除氯化物、PAHs、石油外，植物修復技術(shù)還成功地應用于其它化合物污染的修復。利用生物修復技術(shù)較傳統(tǒng)的焚化脫污法顯然具有價廉、適應性強、操作簡單、避免了挖出土體而耗時費力且破壞自然景觀與土層構(gòu)造、加重環(huán)境負擔的優(yōu)點。如據(jù)Best等（2019）報道，對受美國依阿華陸軍彈藥廠爆炸物所污染的地表水進行水生植物和濕地植物修復的篩選與應用研究中發(fā)現(xiàn)，雜屬植物（MyriophyllumaquaticumVell.Verdc）的效果甚佳。Roxanne等（2019）研究了受TNT污染地表水的植物修復技術(shù)，在所用濃度為1,5,10mg／kg的土壤條件下，與對照相比利用植物的降解、移除量可達到100％。另據(jù)Peterson等（2019）報道，在全美的原軍事基地中，大約有82萬m3

的土壤遭受了爆炸物污染，主要污染物是TNT及其降解的中間產(chǎn)物，利用植物－柳稷進行了降解和修復是一有效途徑。Burken等（2019）報道了用14C技術(shù)研究雜交楊對殘留在土壤中莠去凈的凈化效果，認為通過楊樹截干（平茬）可清除大部分所應用的莠去凈且對樹木生長沒有任何副作用。五、植物修復作用進一步研究的重點

由于植物、微生物、有毒害物質(zhì)的相互作用是很復雜的，有毒物質(zhì)在根際降解的機理很難闡明。因此研究植物在污染土壤修復中的作用，需考慮以下幾個方面的問題：(1)植物根系的結(jié)構(gòu)和年齡對有毒物降解的影響；(2)植物根系的轉(zhuǎn)化動態(tài)，包括根在分解過程中有毒物質(zhì)釋放的可能性；(3)根系釋放的非生物物質(zhì)的溶解性；(4)根際微生物群落在腐殖化過程中的作用。

關(guān)于植物修復污染土壤技術(shù)今后需要特別注意研究的領(lǐng)域為：

(1)植物種的特殊性，例如植物根的形態(tài)、植物生理、微生物群落與植物相結(jié)合的生態(tài)、生理學的特性，根系分泌物在選擇微生物群落中的作用。在根際微生物作用下腐殖化過程對表層土壤中的有毒物質(zhì)和生物利用的影響；

(2)根際其他因子的動態(tài)，如菌根和根瘤的存在和土壤的養(yǎng)分條件、土壤通氣性、以及土壤中許多化學過程也同樣重要。根系從土壤溶液中對有機化合物的吸收很大程度上依賴于化合物的物理化學性質(zhì)、環(huán)境條件和植物的特性。對植物根系和它們與根際微生物群落相互作用的機理有了深入了解，才能對污染土壤的生物修復中植被管理和植物種的成功選擇有更大的把握；(3)植物修復研究中需要考慮的另一個重要方面是土壤基質(zhì)中有害物質(zhì)通過代謝從土壤中轉(zhuǎn)移到植物組織，這種轉(zhuǎn)移是否為有毒害物質(zhì)的累積過程。有害化學物質(zhì)如果未被生物降解而直接被植物吸收累積存在于植物體內(nèi)，則對當?shù)氐囊吧鷦游锖腿藗兂蔀榱硪环N潛在的威脅。植物修復的評價植物修復是一項對環(huán)境友好的綠色的、低技術(shù)要求的修復方法,容易為社會接受,與傳統(tǒng)的修復技術(shù)相比,成本要低得多。如把Pb從土壤中清除的預期成本只有傳統(tǒng)修復技術(shù)的50%～70%;既可應用于土壤、地表水,也可是用于地下水;在修復土壤時,對土壤肥力和土壤結(jié)構(gòu)沒有破壞,還能增加土壤有機質(zhì)含量和土壤肥力,同時能減少土壤侵蝕的發(fā)生;永久解決被修復基質(zhì)中的污染問題,而不是將污染物從一個基質(zhì)搬運到另一個基質(zhì),甚至還有可能回收一些重金屬,而且適用的污染物廣泛。

植物修復也存在缺點:要求植株具有高生物量,對污染物的耐性要高,否則當污染物濃度太高時,植物不能生長。它受植物根系分布的限制,處于根系分布之外的污染物很難被清除。由于根系或地上部分生長慢,清除污染物要求的時間太長,某些生物量低和生長慢的超富集植物在修復金屬污染物時要10～20年的時間。Salt等（2019）發(fā)現(xiàn),用天藍遏藍菜（Thlaspicaerulescens）在野外試驗去除重金屬污染地段要13～14年的時間。Gre